电池隔热板材料有哪些

时间:2021-12-26

针对电池隔热板(主要用于防止电芯热失控蔓延),目前主流的材料根据技术路线可分为两大类:相变材料和阻隔型隔热材料。下表概括了它们的特点与应用。


类别

工作原理

核心材料举例

典型应用与特点


相变材料    通过物相变化(如固态变液态)吸收大量热量,维持电池温度稳定。    石蜡、脂肪酸等有机物;复合了石墨烯、金属泡沫的高导热复合材料。    主要用于电池包的均温管理,延缓电池温升。需配合容器封装使用。    

阻隔型隔热材料    利用材料自身极低的热导率,被动阻隔、延缓热量传递。    气凝胶、阻燃泡棉、云母板、陶瓷化硅橡胶等。    直接置于电芯之间或关键部位,是阻断热蔓延的主力材料。    

🔥 主流阻隔型隔热材料详解

以下是目前应用广泛的几类阻隔型材料:

气凝胶材料:是目前隔热性能优异的材料之一,导热系数极低(可达0.013–0.025 W/(m·K)),并有显著的轻量化优势。它通常以毡、垫的形式用于电芯之间,并有专门的行业标准规范其性能。

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阻燃泡棉类:如聚氨酯(PU)、EVA泡棉等。这类材料隔热性良好,同时具有[敏感词]的压缩回弹性,能有效吸收电芯充放电循环中产生的膨胀力,常与气凝胶等材料配合使用。

云母板:由云母纸与有机硅胶复合而成,特点是耐高温与绝缘性[敏感词],持续使用温度可达500℃以上。因此,它常用于模组与电池包上盖之间,防止热失控时喷出的高温火焰或金属熔渣击穿外壳。

陶瓷化硅橡胶复合材料:在常温下柔软有弹性,遇高温(如火焰)后会陶瓷化,形成坚硬的耐火隔热层,短期可承受1000℃以上的火焰冲击,实现“以火防火”。

阻燃灌封胶:用于填充圆柱电池等不规则空隙,固化后能固定电芯,起到隔热、缓冲冲击和结构稳定的作用,例如特斯拉的电池包中就采用了此类材料。

💡 如何选择材料

选择时需综合考虑:

核心需求:若追求极致隔热和轻量化,[敏感词]气凝胶;若需兼顾缓冲和成本,阻燃泡棉是可靠选择;在需要[敏感词]防火的部位,则可考虑云母板或陶瓷化硅橡胶。

使用环境:考虑电芯的排列方式(方形、圆柱)、预留空间、以及是否需要材料具备承压或弹性缓冲能力。

成本与工艺:气凝胶性能优越但成本较高;灌封胶需要灌装和固化工艺。需根据整体设计预算和制造流程来权衡。

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